CN103811711A - 带胶囊的锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂电池领域，公开了一种带胶囊的锂离子电池。包括：所述电芯体以及所述电解液封装在所述壳体内，所述电芯体包括：隔膜、正极片、负极片，在任一正极片、负极片之间分别间隔有一所述各隔膜，所述电解液充满所述壳体内腔，浸泡所述电芯体并且渗入所述电芯体；在所述胶囊中封装有第二电解液，所述胶囊固定在所述壳体内，位于所述电芯体外。

Description

带胶囊的锂离子电池

技术领域

本发明涉及能源领域，特别涉及一种带胶囊的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池作为一种新能源，由于其绿色环保、可循环利用、体积小便于携带等优点被广泛应用于各种电子设备以及汽车，已经成为了目前应用最广泛的能源之一。

发明人在进行本发明的研究过程中发现，现有技术存在以下的缺陷：

现有锂电池在经过倍率循环一段时间后，其内部的电解液会逐渐减少，导致锂离子电池的循环性能下降。

发明内容

本发明实施例的目的之一在于提供一种带胶囊的锂离子电池，应用该技术方案有利于提高锂离子电池的循环性能。

第一方面，本发明实施例提供的一种带胶囊的锂离子电池，包括：壳体、包括正极片、负极片以及隔膜的电芯体、电解液、至少一可挤破的胶囊，

所述电芯体、电解液以及所述胶囊以及封装于所述壳体内，

在各所述胶囊中分别密封有预设的液体。

结合第一方面，在至少一所述胶囊中密封有电解液。

结合第一方面，在至少一所述胶囊中密封有阻燃剂，在至少另一所述胶囊中密封有绝缘剂。

结合第一方面，所述阻燃剂为烷基二苯磷酸酯。

结合第一方面，所述电芯体还包括：无尘布，所述无尘布位于所述电芯体内部。

结合第一方面，所述电芯体为层叠体，所述层叠体包括层叠的各所述负极片、隔膜、正极片，所述无尘布层叠在所述层叠体的任意一层叠层。

结合第一方面，所述无尘布的尺寸与所述正极片的尺寸一致。

结合第一方面，所述无尘布为至少两片。

结合第一方面，所述电芯体为卷绕体，

所述卷绕体由一所述负极片、一所述隔膜、一所述正极片、以及至少一所述无尘布层叠后由内到外卷绕组成；

所述无尘布的尺寸与所述正极片的尺寸一致。

结合第一方面，所述无尘布为至少两片。

由上可见，应用本实施例技术方案，当用户在将本实施例的电池应用一定时间后，当电池的容量衰减时，用户可以通过按压电芯体表面的方式挤破电解液胶囊，从而使胶囊中的电解液补充到电芯体中，参与电解反应，有利于锂离子电池的容量的恢复，有利于提高电池的循环性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明实施例1、2提供的锂离子电池结构示意图；

图2为本发明实施例1中对比试验1中提供的液失量分布对比示意图；

图3、4、5为本发明实施例1中对比试验1中提供的样品5、样品6、样品11、样品12、样品25、样品26在循环测试时容量随时间衰减的曲线示意图；

图6为本发明实施例1中对比试验1中的样品1、样品2、样品3作为示意得到的电池容量随循环次数的变化示意图；

图7为本发明实施例1中对比试验3中的样品11、样品12、样品13作为示意得到的电池容量随循环次数的变化示意图。

附图标记：

101：电芯体；  102：胶囊；  103：壳体。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1：

参见图1所示，本实施例的电池的电芯体101的壳体内固定设置胶囊102，并且在胶囊102中密封封装有确定的液体。

作为本实施例的示意，比如：可以在胶囊中密封电解液，这样，应用一定时间后，当电池的容量衰减时，用户可以挤破壳体内的胶囊102，从而使胶囊102中的电解液补充到电芯体101中，参与电解反应，为锂离子电池补充新的电解液，恢复锂离子电池的容量，恢复提高电池的循环性能。

作为本实施例的另一示意，还可以在胶囊中密封阻燃剂、绝缘剂，当电池在应用过程中发生异常时，用户可以刺穿胶囊，使胶囊中的阻燃剂、绝缘剂流出，使电池内部停止工作，防止异常的进一步发生。其中阻燃剂、绝缘剂可以装配在一个胶囊内，也可以装在不同的多个胶囊内。还可以设置多个胶囊，部分胶囊装配电解液，部分胶囊装配阻燃剂、绝缘剂，在装配时根据不同的设计将各胶囊装配在壳体内，以供用户根据不同的情况选用，

作为本实施例的示意，可以选用二苯磷酸酯作为本实施例的阻燃剂。

作为本实施例的示意，可以但不限于在电芯体101的壳体的转角部位设置上述的胶囊102，该胶囊102的数量可以为一个、两个、三个或者四个或者更多，具体可以根据实际需要以及电池的尺寸设置。

由上可见，由于本实施例锂离子电池内还设置有密封的胶囊，可以在胶囊中密封电解液以在电池容量衰减时补充电解液恢复电池的循环性能，还可以在胶囊中密封阻燃剂、绝缘剂以在电池发生异常时，紧急阻止电池内部的反映，提高电池的安全性。

实施例2：

参见图1所示，本实施例提供了一种锂离子电池，其与实施例1所不同之处主要在于：在本实施例的电芯体中还设置有无尘布层，该无尘布层位于电芯体101内部的任意位置。

在制备时，按照电芯体101的类型，将无尘布设置在电芯体101内，然后将电芯体101置入壳体103的内部，封装壳体103，注电解液，化成，分容，即得本实施例的电池。

在本实施例中，注电解液时，使电解液浸泡电芯体101，电解液渗入电芯体101内，被无尘布吸收，从而可以提高在有限的壳体103内的电解液量，其相对于现有技术能提高电池的容量以及循环性能，特别是，在电池的应用过程中，其内部的电解液减少时，无尘布吸收的电解液能够被释放补充被损耗的电解液，有利于改善电池的循环性能。

作为本实施例的示意，将本实施例应用于叠片锂离子电池时，其中的电芯体101为由多片负极片、隔膜、正极片层叠组成的层叠体，在层叠时，将预裁好的无尘布层叠在层叠体的任一层或者任意多层中即可得到带无尘布的层叠电芯体101。

作为本实施例的示意，为了进一步提高本层叠电芯体101的外观平整一致性，在本实施例中可以将无尘布的尺寸剪裁成与正极片的尺寸一致或者近似，在叠片作业时加入到层叠体中即可。其中无尘布的片数以及层叠的层数以及层叠的位置可以任意或者根据设计要求确定。

作为本实施例的示意，将本实施例应用于卷绕锂离子电池时，其中的电芯体101为由一条状的负极片、一条状的隔膜、一条状的正极片、以及至少一条状的无尘布层叠后，通过卷针由内到外卷绕得到卷绕电芯体101。

作为本实施例的示意，为了进一步提高本层叠电芯体101的外观平整一致性，在本实施例中可以将无尘布的尺寸剪裁成：使无尘布的宽度与对应的卷针的宽度（即卷绕体的宽度）一致或者近似，使无尘布的长度与正极片的长度一致。其中无尘布的片数以及其位置可以任意或者根据设计要求确定。

试验数据分析：

为了进一步说明本实施例的效果，以下通过试验分析对本实施例的效果进行适宜说明。

对比试验1：应用于卷绕电池的失液率以及循环性能试验分析

以AP5034076-11A-1300mAh批次按照相同制备工艺以及相同试验工艺得到的各组电池作为试验样品对应的液失量分布对比示意图。上述试验样品的尺寸规格为50*34*076，放电倍率为1C，容量为1300mAh。

在电池化成抽气二次封装后，对分别对四个抽样试验样品进行测试，对锂离子电池内的电解液进行测量，并与之前的注液量进行比对，将比对的差值与注液量比值作为本实施例的失液量。得到图2所示的电解液流失率比对示意图。在图中：

201示意了在卷芯中设置了一层与正极片同长与卷芯同宽的无尘布的试验样品对应的液失量示意图；

202示意了在卷芯中设置了两层与正极片同长与卷芯同宽的无尘布的试验样品对应的液失量示意图；

203示意了在卷芯中未设置无尘布的试验样品对应的液失量示意图；

204示意了在卷芯中设置三层与正极片同长与卷芯同宽的耐腐蚀吸水海绵片的试验样品对应的液失量示意图。

图3为本试验一种加了一片无尘布的试验样品中的样品5、样品6在循环测试时容量随时间衰减的曲线示意图，其中曲线5、6分别对应样品5、6。

图4为本试验一种加了两片无尘布的样品11、样品12在循环测试时容量随时间衰减的曲线示意图，其中曲线11、12分别对应样品11、12。

图5为本试验一种未加无尘布样品25、样品26在循环测试时容量随时间衰减的曲线示意图，其中曲线25、26分别对应样品25、26。

参见图2、3、4、5以及表一可见，在低倍率的锂离子电池中，应用本实施例技术方案可以大大降低电池在制备的循环过程中的失液量，有利于提高电池在制备过程中的循环性能。

对比试验2：应用于叠片电池的失液率试验分析

以AP7849135-U2A4400mAh批次按照相同制备工艺以及相同试验工艺得到的各组电池作为试验样品进行液失量分析。上述试验样品的尺寸规格为78*49*135，放电倍率为30C，容量为4400mAh。

本批次电池的制备信息如下：正极单面面密度90-93g/m2；双面面密度181.7-184g/m2（生产时间6月3号16:00-21:00），负极单面面密度42.44g/m2，双面面密度83.86g/m2（温度29℃，湿度22.8%，生产时间6月3号9:30-11:30），叠片生产时间6月4号8：00-15:30，叠片车间温度25.1℃，湿度43.9%，露点12.4%。封装生产时间6月6号9:30。

与试验一同理，在电池化成抽气二次封装后，对分别对10个抽样试验样品进行测试，对锂离子电池内的电解液进行测量，得到失液量。其中，

序号1-10为未加无尘布的叠片锂离子电池；

序号11-20为加2层无尘布的叠片锂离子电池样品；

序号21-30为加3层耐腐蚀吸水海绵片的叠片锂离子电池样品。

表一：试验二试验样品的失液量进行的数据比对表

对比试验3：倍率容量比对

以下试验2中的检验电池样品以相同试验工艺对进行倍率容量试验比对。得到表二所示的表格：

表二：倍率容量比对表

对比试验4：循环性能比对

以试验2中的样品进行循环性能试验比对，得图6、7所示的循环性能变化示意图，其中图6为未加无尘布的电池的循环性能曲线图，图中曲线5、6分别对应该类型电池的样品5、6；其中图6为加一片无尘布的电池的循环性能曲线图，图中曲线11、12分别对应该类型电池的样品11、12。

参见图6、7可见，将本实施例技术方案应用至高倍率的大容量锂离子电池中，可以大大降低电池在制备的循环过程中的失液量，有利于提高电池在制备过程中的循环性能。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种带胶囊的锂离子电池，其特征是，包括：壳体、包括正极片、负极片以及隔膜的电芯体、电解液、至少一可挤破的胶囊，

所述电芯体、电解液以及所述胶囊以及封装于所述壳体内，

在各所述胶囊中分别密封有预设的液体。

2.根据权1所述的锂离子电池，其特征是，

在至少一所述胶囊中密封有电解液。

3.根据权1所述的锂离子电池，其特征是，

在至少一所述胶囊中密封有阻燃剂，在至少另一所述胶囊中密封有绝缘剂。

4.根据权3所述的锂离子电池，其特征是，

所述阻燃剂为烷基二苯磷酸酯。

5.根据权1至4之任一所述的锂离子电池，其特征是，

所述电芯体还包括：无尘布，所述无尘布位于所述电芯体内部。

6.根据权5所述的锂离子电池，其特征是，

所述电芯体为层叠体，所述层叠体包括层叠的各所述负极片、隔膜、正极片，所述无尘布层叠在所述层叠体的任意一层叠层。

7.根据权6所述的锂离子电池，其特征是，

所述无尘布的尺寸与所述正极片的尺寸一致。

8.根据权6所述的锂离子电池，其特征是，

所述无尘布为至少两片。

9.根据权5所述的锂离子电池，其特征是，

所述电芯体为卷绕体，

所述卷绕体由一所述负极片、一所述隔膜、一所述正极片、以及至少一所述无尘布层叠后由内到外卷绕组成；

所述无尘布的尺寸与所述正极片的尺寸一致。

10.根据权9所述的锂离子电池，其特征是，

所述无尘布为至少两片。

Images